Intel Core i5 750 a Core i7 870 - recenzia

Čo je Lynnfield?

Lynnfield je v podstate len ďalšia implementácia architektúry Nehalem, ktorá sa prvý krát objavila pred rokom v podobe Bloomfield procesorov (Core i7 900). Nehalem je zas evolúcia Core2 procesorov, postavená na rovnakom 45nm High-k výrobnom procese. Exekučné časti jadier vychádzajú zo starších čipov, v mnohom sú však upravené. Tie najdôležitejšie zmeny som popísal v dávnejšom článku, preto si len vymenujeme tie viditeľnejšie:

- Makrofúzia viacerých inštrukcií, pridaná podpora makrofúzie 64-bit inštrukcií
- Loop Stream Detector presunutý až za dekódovaciu jednotku
- Pridanie Branch Predictor-a druhej úrovne s väčšou cache
- Zvýšená kapacita niektorých štruktúr (buffer-y, inštrukčné okno, Reservation Station)
- Druhá úroveň TLB jednotky (Translation lookaside buffer)
- Niekoľko nových inštrukcií (SSE 4.2)
- Trojúrovňová Cache pamäť procesora
- Power Control Unit – jednotka sledujúca prevádzkový stav procesora

Predovšetkým sa zmenila celková architektúra – Nehalem procesory majú oveľa lepšiu škálovateľnosť, už v základe sú to natívne štvorjadrá (nie dva dvojjadrové procesory v jednom balení ako Core2Quad) s možnosťou jednoduchého pridávania alebo uberania jadier či iných častí (chystané dvojjadrové a šesť či osemjadrové procesory, dve QPI zbernice, atď.). Odstránená bola obstarožná zbernica FSB, na jej miesto nastúpila moderná QPI zbernica s viac ako dvojnásobne vyššou priepustnosťou. Pamäťový radič je už priamo v jadre CPU, teda rovnako ako má AMD už niekoľko rokov. QPI zbernica, L3 cache a pamäťový radič sa nachádzajú na špeciálnej časti procesora nazývanej aj uncore, ktorá má vlastnú frekvenciu aj napájanie.

Po rokoch sa znovu vracia SMT (Simultaneous multithreading), alebo ako to nazýva Intel: HyperThreading. Za čias Pentium 4 nebol prínos technológie nijak výrazný, teraz sa však veľmi dobre uplatňuje v serverových a Workstation úlohách, pre desktop má tiež svoju budúcnosť. HyperThreading je v skratke technológia, ktorá umožňuje jednému jadru spracovávať naraz dve výpočtové vlákna. Tým sa efektívnejšie vyťažujú výkonné časti jadra (execution units), pretože časti, ktoré by ináč práve nič nespracovávali a čakali na dokončenie práce iných jednotiek, sú vďaka SMT zamestnané spracovávaním iného vlákna.

Novinka prišla aj v podobe automatického pretaktovania procesorov – Turbo Boost. Frekvencia sa zvyšuje osobitne pre jednotlivé jadrá, podľa toho, koľko ich je vyťažených a tiež v závislosti od prevádzkových podmienok, tie sleduje PCU jednotka. Tá má približne milión tranzistorov, ktorých jedinou úlohou je sledovať prevádzkové vlastnosti procesora a v prípade že prúdy a teplota sú v norme, povolí pretaktovanie TurboBoost.

Všetko toto samozrejme ostáva aj pri novinke Lynnfield, HyperThreading aj architektúra bez zmien, TurboBoost je ale o niečo agresívnejšie a odvážnejšie. O vplyve na výkon v ďalších kapitolách.
Oproti Bloomfield-u však Lynnfield zaznamenal veľké zmeny hlavne čo sa celej platformy týka, zjednodušene by som to mohol načrtnúť nasledovným obrázkom:





Zmeny v skratke – PCIexpress radič sa presunul na jadro procesora, konkrétne do časti uncore, odobraný jeden kanál integrovaného pamäťového radiča.
Zmeny podrobnejšie – keďže sa PCIexpress radič presunul z čipsetu na procesor, stratila prítomnosť severného mostíka ako ho poznáme význam. Na novej platforme teda už žiaden nenájdeme, rovnako stratilo opodstatnenie aj vysokorýchlostné prepojenie s procesorom – čip, ktorý na základných doskách ostal, sa stará iba o periférie a dátové úložiská, postačí teda iba zbernica DMI s priepustnosťou 2GB/s (oproti až 25,6GB/s u QPI). Niekedy sa tomuto čipu „nadáva“ aj ako ICH10,5R, keďže je to vlastne už iba južný mostík, s funkcionalitou nie moc odlišnou od ICH10R – pribudli iba dva USB porty a dve PCIexpress linky.
Intel P55 PCH (PCH = Platform Controller Hub) je vyrábaný 65nm procesom, rovnako ako napríklad Intel P45. Jeho udávané TDP je skutočne nízke – chladiče musia uchladiť iba niečo málo pod 5W, v stave bez záťaže necelé 2W. Jeho napájacie napätie je 1,05V.



PCIexpress liniek pre pripojenie grafických kariet je oproti Bloomfield platforme s X58 čipsetom iba polovica – teda 16. Tie je možné rozdeliť na režim x8 + x8 pre zapojenie dvoch grafík do Crossfire alebo SLI (nVidia pristúpila na licencovanie svojej technológie, žiaden prídavný čip nutný nie je). Intel tak dáva jasne najavo jeden fakt – kto chce high-end riešenie s plnotučným Crossfire/SLI, prípadne CrossFireX/Tri-SLI, musí siahnuť po LGA1366 doske a procesore.

Napriek tomu, že z jadra zmizol jeden kanál pamäťového radiča a tiež tranzistory zbernice QPI, vďaka integrácií PCIexpress radiča je jadro Lynnfield-u väčšie, ako jadro Bloomfield. O pár miliónov tiež prevyšuje jadro Deneb z AMD Phenom II procesorov:







S týmto jadrom Lynnfield prišli v prvej vlne na trh iba tri modely procesorov. Všetky sú štvorjadrové, ďalšie čipy s touto architektúrou budú najbližšie dvojjadrové Clarkdale, s integrovaným grafickým jadrom na 45nm, a procesorovými jadrami na 32nm. O Ďalších štvorjadrách pre LGA1156 sa zatiaľ veľa nehovorí.
Cenovo sú novinky posadené skôr ako high-end, iba najnižší model – Core i5 750, má nastavenú cenu na úroveň najvýkonnejších Phenom-ov od AMD – 965BE a 955BE. Zaujímavé bude teda sledovať, ktorý z nich bude výhodnejší. Intel u tohto procesora však vypol HyperThreading, nie kvôli tomu, že by nemohla funkcia pracovať správne (tzv. „nepodarky“), ale hlavne kvôli výkonovému odlíšeniu od zvyšku svojej ponuky. Až na tento i5 750 majú ostatné Lynnfield-y vyšší takt UnCore ako Core i7 pre LGA1366 (mimo extrémnej edície).

Vyšší takt UnCore u Core i7 870 a 860 znamená tiež jeden dôležitý fakt, a to podporu až 1600MHz DDR3 pamätí. Core i5 750 s 2,13GHz UnCore podporuje oficiálne len 1333MHZ DDR3. Výrobcovia základných dosiek vyriešili podporu rýchlejších RAM pamätí po svojom – pri zvolení taktu napríklad 1800MHz v BIOS-e sa automaticky pretaktuje základná zbernica a prípadne zníži násobič pre procesor. Tým sa vlastne pretaktovaním pamäte nastavia na žiadanú hodnotu, pričom procesor nebude mať nijak výrazne zmenenú frekvenciu, resp. sa zvýši na stále bezpečnú hladinu.
Obmedzenie na 1333MHz resp. 1600MHz RAM pamäte na základnom takte (bez pretaktovania) však ostáva, podobne sa nedá meniť ani frekvencia UnCore (CPU NorthBridge) jednoduchou zmenou násobiča. Procesory pre LGA1366 tieto možnosti majú dostupné, u procesorov pre LGA1156 môžeme na to zabudnúť.

Pre LGA1156 nebude žiadna Extreme Edition verzia procesora s otvoreným násobičom – high-end ostáva pre LGA1366. Rovnako nečakajte viac ako štyri jadrá pre LGA1156.















Ako je zrejmé už z popisu socketov, zmenil sa aj počet pinov – na 1156. Spolu s tým sa zmenšili aj fyzické rozmery procesorov, Lynnfield-y sú veľkosťou podobné procesorom pre socket LGA775. Bohužiaľ sa však zmenila aj vzdialenosť montážnych dier pre chladiče – pre každú platformu, ktorú má Intel dnes na trhu je teda nutné mať vlastnú montáž. Niektorí výrobcovia, ako napríklad Noctua, to vyriešili univerzálnym kit-om, niektoré chladiče dostanú nové revízie a podobne. Podstatné však je, že váš terajší chladič nebude kompatibilný s novou platformou, pokým si nedokúpite osobitnú montáž pre LGA1156.
Novinkou je aj iný systém uchytenia procesora v sockete, namiesto slov radšej obrazom:







Oproti Bloomfield procesorom alias Core i7 pre LGA1366 klesla výrazne aj hodnota TDP – z 130W na 95W u štvorjadier. Oveľa menšie a kompaktnejšie sú teda aj box chladiče, na fotografií nižšie je porovnaný chladič pre Core i5 750 (vľavo) s chladičom pre Core2Duo E8400 (vpravo). Veľkosť je v podstate totožná so starším dvojjadrom, rozdiel je len v použitom medenom jadre pre rýchlejší odvod tepla.